专利名称：测试ism频段无线通信产品抗干扰能力的系统及测试方法
技术领域：
本发明涉及测试无线通信产品抗干扰能力的系统及测试方法。
背景技术：
为了减小不同无线电通信系统之间的相互干扰，国际电信联盟为每一种无线通信系统都划分了相应的频段，并且规定了发射机的功率范围和发射信号的频谱模板。但ISM 频段是个例外，由于没有使用授权的限制，这个频段被众多的短距离通信产品采用，因此这些产品之间的相互干扰，以及其他频段无线电通信对这些产品的干扰成为不可忽视的问题。所述的ISM频段的含义在各国均都相同，S卩2. 4GHz频段。实际工作于ISM频段的无线通信接收机处于开放的电磁环境中，其他常见无线电通信系统的无线信号会对所述接收机产生干扰。在实际环境下测试这些干扰信号是非常困难的，一方面是由于某些信号是突发的，用仪器很难捕捉到；另一方面是多种通信标准信号混在一起，无法分离，从而无法判断每一种信号单独对接收机造成的干扰有多大。Agilent公司为目前工作于ISM频段的Wi_Fi、蓝牙及ZigBee都提供了相应的测试仪器，这些仪器可以测量每一种产品发射机和接收机的每一项指标，但是目前没有测试仪器能够分析ISM频段产品的抗干扰能力。
发明内容
本发明是为了解决ISM频段通信产品的抗干扰能力无法测试的问题，从而提供了测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的方法。测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的系统，它包括一号可调衰减器、合路器、 二号可调衰减器、信号源和接收机误码特性测试设备，待测ISM频段无线通信产品包括发射机和接收机，发射机的信号发射端与一号可调衰减器的信号接收端连接，一号可调衰减器的衰减信号输出端与合路器的一号衰减信号输入端连接；信号源的信号发射端与二号可调衰减器的信号接收端连接，二号可调衰减器的衰减信号输出端与合路器的二号衰减信号输入端连接；合路器的信号输出端与接收机的信号接收端连接，接收机误码特性测试设备的误码信号输入端与接收机的误码信号输出端连接。基于上述系统的所述的测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力测试方法，它由以下步骤实现步骤一、将调试合格后的发射机、接收机、信号源和接收机误码特性测试设备加电，发射机发射信号至校准后的一号可调衰减器，经一号可调衰减器衰减后输入至合路器； 采用信号源分别发射广播系统信号、模拟通信系统信号、公众无绳电话系统信号、公众通信系统信号、卫星通信系统信号、专用通信系统信号、无线接入系统信号和特种无线电应用系统信号，调整校准后的二号可调衰减器的基准衰减值，采用接收机误码特性测试设备观测接收机的误码情况，当达到预设的误码率范围时，停止调整二号可调衰减器，获得此时接收机接收到的各种系统信号的有用信号功率和干扰信号功率；
步骤二、改变信号源的输出功率，重复执行步骤一 N次；所述N为整数；获得不同信号源输出功率下的接收机接收到的各种系统信号的有用信号功率和干扰信号功率；然后执行步骤三；步骤三、改变信号源输出的干扰信号类型，重复执行步骤一至步骤二 ；获得不同信号源输出信号形式下的接收机接收到的各种系统信号的有用信号功率和干扰信号功率；步骤四、根据产品的实际使用环境，选择相应的电波传播模型，在发射机输出功率已知、信号源输出功率已知的条件下，通过步骤一至三中接收机接收到的各种系统信号的有用信号功率和干扰信号功率计算出在各种系统的干扰环境下，接收机处于预设误码率范围时，发射机与接收机之间的距离和接收机与信号源之间的距离，从而实现定量分析ISM 频段无线通信产品的抗干扰能力。在测试之前，对发射机的进行调试，其调制过程为采用功率计标定发射机的输出功率，采用频谱仪测试发射机的输出功率谱；直至发射机的输出功率和发射机的输出功率谱均满足预定要求时，完成对发射机的调试。在测试之前，对一号可调衰减器和二号可调衰减器进行校准方法，其校准方法为 在待测ISM频段无线通信产品的工作频段内，采用矢量网络分析仪对一号可调衰减器和二号可调衰减器进行校准。步骤一所述获得接收机接收到的各种系统信号的有用信号功率是通过下述公式获得的，所述公式为接收机收到的有用信号功率=发射机输出功率-一号可调衰减器的基准衰减值-长传输线损耗-合路器损耗-发射机与一号可调衰减器之间的传输线损耗-接收机与合路器之间的传输线损耗。步骤一所述获得接收机接收到的各系统的干扰信号功率是通过下述公式获得的， 所述公式为接收机收到的干扰信号功率=信号源输出功率-信号源与二号可调衰减器之间的传输线损耗-二号可调衰减器的衰减值-二号可调衰减器与合路器之间的传输线损耗-合路器损耗-合路器与接收机之间的传输线损耗。步骤四中所述电波传播模型为自由空间传播模型，所述自由空间传播模型为Lossfree_space = 32. 45+201g M (MHz)+20 Ig D (km)式中D是指发射机与接收机之间的距离，单位是km ；M是指通信信号的载波频率， 单位是MHz。有益效果本发明能够实现测试ISM频段通信产品的抗干扰性能，准确度较高。
图1是本发明系统的结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一、结合图1说明本具体实施方式
，一种测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的系统，它包括一号可调衰减器2、合路器3、二号可调衰减器4、信号源5和接收机误码特性测试设备7，待测ISM频段无线通信产品包括发射机1和接收机6，发射机1的信号发射端与一号可调衰减器2的信号接收端连接，一号可调衰减器2的衰减信号输出端与合路器3的一号衰减信号输入端连接；信号源5的信号发射端与二号可调衰减器4的信号接收端连接，二号可调衰减器4的衰减信号输出端与合路器3的二号衰减信号输入端连接；合路器3的信号输出端与接收机6的信号接收端连接，接收机误码特性测试设备7的误码信号输入端与接收机6的误码信号输出端连接。工作原理如下根据通信产品的工作频段，通过分析哪些现有的常见无线电通信系统的频谱会与通信产品工作频段重合，然后用信号源5连接二号可调衰减器4模拟不同的常见无线电通信系统与接收机之间的距离，最后分析各种常见无线电通信系统对通信接收机的影响。
具体实施方式
二、基于本具体实施方式
一所述的一种测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的系统的测试方法，它由以下步骤实现步骤一、将调试合格后的发射机1、接收机6、信号源5和接收机误码特性测试设备 7加电，发射机1发射信号至校准后的一号可调衰减器2，经一号可调衰减器2衰减后输入至合路器3 ；采用信号源5分别发射如表1所述的系统信号，调整校准后的二号可调衰减器 4的基准衰减值，采用接收机误码特性测试设备7观测接收机6的误码情况，当达到预设的误码率范围时，停止调整二号可调衰减器4，获得接收机6接收到的各系统的有用信号的功率和干扰信号功率，并记录在表2中；表 权利要求
1.测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的系统，其特征是它包括一号可调衰减器 (2)、合路器(3)、二号可调衰减器(2)、信号源(5)和接收机误码特性测试设备(7)，待测 ISM频段无线通信产品包括发射机(1)和接收机(6)，发射机(1)的信号发射端与一号可调衰减器(2)的信号接收端连接，一号可调衰减器(2)的衰减信号输出端与合路器(3)的一号衰减信号输入端连接；信号源(5)的信号发射端与二号可调衰减器的信号接收端连接，二号可调衰减器(4)的衰减信号输出端与合路器(3)的二号衰减信号输入端连接；合路器(3)的信号输出端与接收机(6)的信号输入端连接，接收机误码特性测试设备(7)的误码信号输入端与接收机(6)的误码信号输出端连接。
2.基于权利要求1所述的测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的系统的测试方法， 其特征是它由以下步骤实现步骤一、将调试合格后的发射机(1)、接收机(6)、信号源(5)和接收机误码特性测试设备(7)加电，发射机(1)发射信号至校准后的一号可调衰减器(2)，经一号可调衰减器 (2)衰减后输入至合路器(2)；采用信号源(5)分别发射广播系统信号、模拟通信系统信号、 公众无绳电话系统信号、公众通信系统信号、卫星通信系统信号、专用通信系统信号、无线接入系统信号和特种无线电应用系统信号，调整校准后的二号可调衰减器的基准衰减值，采用接收机误码特性测试设备(7)观测接收机(6)的误码情况，当达到预设的误码率范围时，停止调整二号可调衰减器(4)，获得此时接收机(6)接收到的各种系统信号的有用信号功率和干扰信号功率；步骤二、改变信号源(5)的输出功率，重复执行步骤一 N次；所述N为整数；获得不同信号源(5)输出功率下的接收机(6)接收到的各种系统信号的有用信号功率和干扰信号功率；然后执行步骤三；步骤三、改变信号源(5)输出的干扰信号类型，重复执行步骤一至步骤二 ；获得不同信号源(5)输出干扰信号类型下的接收机(6)接收到的各种系统信号的有用信号功率和干扰信号功率；步骤四、根据产品的实际使用环境，选择相应的电波传播模型，在发射机(1)输出功率已知、信号源(5)输出功率已知的条件下，通过步骤一至三中接收机(6)接收到的各种系统信号的有用信号功率和干扰信号功率计算出在各种系统的干扰环境下，接收机(6)处于预设误码率范围时，发射机(1)与接收机(6)之间的距离和接收机(6)与信号源(5)之间的距离，从而实现定量分析ISM频段无线通信产品的抗干扰能力。
3.根据权利要求2所述的测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的测试方法，其特征在于在测试之前，对发射机(1)的进行调试，其调制过程为采用功率计标定发射机(1)的输出功率，采用频谱仪测试发射机(1)的输出功率谱；直至发射机(1)的输出功率和发射机(1)的输出功率谱均满足预定要求时，完成对发射机(1)的调试。
4.根据权利要求2所述的测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的测试方法，其特征在于在测试之前，对一号可调衰减器(2)和二号可调衰减器(4)进行校准方法，其校准方法为在待测ISM频段无线通信产品的工作频段内，采用矢量网络分析仪对一号可调衰减器(2)和二号可调衰减器(4)进行校准。
5.根据权利要求2所述的测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的测试方法，其特征在于步骤一所述获得接收机(6)接收到的各种系统信号的有用信号功率是通过下述公式获得的，所述公式为接收机收到的有用信号功率=发射机输出功率-一号可调衰减器的基准衰减值-长传输线损耗-合路器损耗-发射机与一号可调衰减器之间的传输线损耗-接收机与合路器之间的传输线损耗。
6.根据权利要求2所述的测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的测试方法，其特征在于步骤一所述获得接收机(6)接收到的各系统的干扰信号功率是通过下述公式获得的， 所述公式为接收机收到的干扰信号功率=信号源输出功率-信号源与二号可调衰减器之间的传输线损耗-二号可调衰减器的衰减值-二号可调衰减器与合路器之间的传输线损耗-合路器损耗-合路器与接收机之间的传输线损耗。
7.根据权利要求2所述的测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的测试方法，其特征在于步骤四中所述电波传播模型为自由空间传播模型，所述自由空间传播模型为Lossfree_space = 32. 45+201g M+201g D式中D是指发射机与接收机之间的距离，单位是km ；M是指通信信号的载波频率，单位是 MHz。
全文摘要
测试ISM频段无线通信产品抗干扰能力的系统及测试方法，涉及测试无线通信产品抗干扰能力的系统及测试方法。它解决了ISM频段通信产品的抗干扰能力无法测试的问题。其系统发射机发射的信号经一号可调衰减器、合路器后输入至接收机，信号源发射的信号通过二号可调衰减器、合路器后输入至接收机。其方法通过信号源模拟通信产品工作频带内及附近的常见无线电通信系统的信号，采用接收机误码特性测试设备观测待测接收机的误码情况，获得各系统的有用信号的功率和干扰信号功率，进而实现定量分析ISM频段无线通信产品的抗干扰能力。本发明适用于ISM频段无线通信产品抗干扰能力的测试。
文档编号H04B17/00GK102158242SQ20111013668
公开日2011年8月17日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者丛玉萍, 余君兰, 刘宁庆, 张中兆, 张建隆, 张文彬, 徐玉滨, 段双滨, 王孝, 胡未, 葛连正, 魏宏图 申请人:哈尔滨工业大学